HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------
HOÀNG NGỌC PHƯỢNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ GIÁM SÁT
CẢNH BÁO CHÁY CHO HỘ GIA ĐÌNH
Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
Mã số: 8.52.02.08
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI-2021
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN TRUNG HIẾU
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lục: .......... giờ .......... ngày tháng năm 20...
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn Thông
1
MỞ ĐẦU
Trong những cập nhật trên phương diện khách quan của ngân hàng thế giới
Worldbank đã chỉ ra rằng, sự phát triển của Việt Nam trong hơn ba mươi năm qua đã
đạt được những thành tựu rất đáng ghi nhận. Đổi mới kinh tế từ năm 1986, đã thúc đẩy
kinh tế phát triển nhanh, chuyển đổi từ kinh tế kế hoạch hóa tập trung sang kinh tế thị
trường đã giúp nước ta từ một quốc gia có thu nhập trung bình thấp trở thành một quốc
gia năng động nhất Đông Á Thái Bình Dương. Việt Nam đang chứng kiến sự thay đổi
nhanh chóng về cơ cấu dân số và xã hội. Dân số Việt Nam đã lên đến 96,5 triệu vào năm
2019 (từ khoảng 60 triệu năm 1986) và dự kiến sẽ tăng lên 120 triệu dân tới năm 2050.
Theo kết quả Tổng điều tra dân số Việt Nam năm 2019 [5], 55,5% dân số có độ tuổi
dưới 35, với tuổi thọ trung bình gần 76 tuổi, cao hơn những nước có thu nhập tương
đương trong khu vực. Cùng với sự phát triển của dân số là tỉ lệ độ thị hóa cao, đặc biệt
ở các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, mật độ dân số tăng
cao, đồng nghĩa với mật độ nhà ở cũng tăng theo. Theo số liệu của Bộ Xây Dựng công
bố, thị trường bất động sản cả nước trong mười năm qua (2009-2019), đã có 5.000 dự
án nhà ở với 3.774.000 căn nhà, bình quân mỗi 5 năm phát triển được khoảng 787.000
căn nhà [6].
Vì các lý do trên em xin chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là "Nghiên cứu xây dựng
hệ thống IoT phục vụ giám sát cảnh báo cháy cho hộ gia đình".
. Sau quá trình tìm hiểu và nghiên cứu cũng như thực hiện các thử nghiệm nhất
định, học viên đã xây dựng luận văn với kết cấu gồm 3 phần chính như sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống giám sát cảnh báo cháy
Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống IoT phục vụ giám sát cảnh báo cháy
cho hộ gia đình
Chương 3: Thiết kế chế tạo thử nghiệm hệ thống IoT phục vụ giám sát cảnh
báo cháy cho hộ gia đình
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIÁM SÁT
CẢNH BÁO CHÁY
1.1 Tổng quan tình hình cháy nổ trên thế giới và ở Việt Nam
Các hệ thống IoT ngày càng có vai trò quan trọng trong sản xuất kinh doanh và
mọi mặt của cuộc sống đang thu hút được sự quan tâm, nghiên cứu trên toàn thế giới
với mục tiêu kết nối vạn vật, trong đó việc giám sát, thu thập thông tin là một phần quan
trọng của hệ thống IoT. Việc nghiên cứu, xây dựng và làm chủ được một hệ thống IoT
thời gian thực cả về phần cứng, phần mềm, phương thức kết nối, truyền tin rất có ý nghĩa
trong khoa học công nghệ, từ đó làm tiền đề cho việc xây dựng các ứng dụng phục vụ
cuộc sống.
1.1.1 Tình hình cháy nổ trên thế giới
Năm
Số
nước
Tổng
dân số,
(tỉ/inch)
Số vụ
cháy
(triệu vụ)
Số người chết
(nghìn người)
Số người chết trung bình
Mỗi 100000
inch
Mỗi 100
vụ
2016
40
3.5
3.2
21.2
2.3
1.4
2017
34
2.2
2.5
22.3
2.2
1.5
2018
35
2.3
2.7
20.7
1.9
0.8
2019
31
1.1
3.5
18.4
1.8
0.5
2020
39
1.1
3.0
18.0
1.6
0.6
Bảng 1.1: Dữ liệu thống kê tình hình cháy nổ trên thế giới (2016-2020)
1.1.2 Tình hình cháy nổ tại Việt Nam
Hình 1.1: Tình hình cháy nổ ở nước ta giai đoạn (2015-2019)
1.2 Hệ thống giám sát cảnh báo cháy
1.2.1 Mô hình chung của các hệ thống giám sát, cảnh báo cháy
Theo tiêu chuẩn Việt Nam về phòng cháy chữa cháy (TCVN 5738:2001) thì cơ
3
bản kiến trúc chung của một hệ thống báo cháy gồm 03 phần.
Hình 1.2: Sơ đồ chung của hệ thống giám sát cảnh báo cháy
Thiết bị đầu vào: đây là nơi lắp đặt các thiết bị để phát hiện, tiếp nhận những
thông tin thay đổi của môi trường xung quanh là nguyên nhân gây ra đám cháy.
Trung tâm báo cháy: Thiết bị cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy tự động
và thực hiện các chức năng sau đây: nhận tín hiệu từ đầu báo cháy tự động và phát tín
hiệu báo động cháy, chỉ thị nơi xảy ra cháy; có thể truyền tín hiệu phát hiện cháy qua
thiết bị truyền tín hiệu đến nơi nhận tin báo cháy.
Thiết bị đầu ra: là nơi cung cấp các thông tin cảnh báo, thực hiện theo tín hiệu
điều khiển từ Trung tâm báo cháy đưa tới.
1.2.2 Một số hệ thống giám sát cảnh báo cháy phổ biến
Nhìn chung, các hệ thống cảnh báo cháy sử dụng các giải pháp sau đây:
Giải pháp kết nối và điều khiển:
Giải pháp thông thường (conventional): là các giải pháp sử dụng dây dẫn để giao tiếp
giữa các khối, các cảm biến (detectors) được lắp rải rác trong một khu vực và gửi tín
hiệu trở lại bảng điều khiển (panel) để xử lý và gửi tín hiệu tương ứng tới các thiết bị
cảnh báo (alarm) .Giải pháp sử dụng dây dẫn thường có 2 kiểu áp dụng là kiểm soát
vùng (zone), khi đó cơ sở được chia thành các khu vực bao gồm nhiều cảm biến như là
tầng 1,2, tầng hầm….
Giải pháp Địa chỉ (Addressable):
Gần tương tự như giải pháp thông thường nhưng thay vì phân biệt từng vùng với
mỗi vùng theo dõi bằng một số cảm biến, giải pháp địa chỉ gán mỗi cảm biến một địa
chỉ nhất định, khi có cháy ta có thể định vị chính xác vị trí cụ thể của đám cháy tại cảm
biến địa chỉ nào.
Giải pháp không dây (Wireless):
Hoạt động gần tương tự như giải pháp địa chỉ, nhưng tín hiệu được truyền nhận
bởi các liên kết vô tuyến (radio-link). Giải pháp này có phần lớn các tính năng của một